利用次氯酸钠一步连续式合成二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸的方法技术

本发明专利技术属于消毒杀菌剂技术领域，公开了一种利用次氯酸钠－氯气一步连续式合成二氯异氰尿酸钠并联产三氯异氰尿酸的生产主法。其生产方法包括以下步骤：单氯异氰尿酸二钠盐的合成，将之经过两段氯化再经低温溶解、保温压滤除杂、二次补氯、冷冻结晶、脱水、干燥等工序可制得二氯异氰尿酸钠和三氯异氰尿酸粉剂产品。该方法的特点是：采用连续式氯化合成工艺，提高了设备利用率：固定ｐＨ值下氯化和适当的原料配比，减少了副反应三氯化氮生成量；采用低温溶解及保温压滤和二次氯化等技术措施使二氯异氰尿酸钠产品质量明显提高；有效氯提高到６２％以上；采用二氯异氰尿酸钠结晶母液再氯化，联产三氯异氰尿酸，使二氯异氰尿酸母液得到回收利用，提高了产品的回收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于消毒杀菌剂领域，涉及一种利用次氯酸钠—氯气一步连续式合成二氯异氰尿酸钠并联产三氯异氰尿酸的生产主法。
技术介绍
二氯异氰尿酸钠和三氯异氰尿酸均是一种极强的消毒杀菌剂，也是化工生产中的氯化剂和氧化剂。两产品均属于高效、快速、广谱、低毒的杀菌消毒剂，能有效快速的杀灭各种细菌、真菌、芽孢、霉菌。两产品还具有灭活甲型肝炎、乙型肝炎表面抗原的作用。具有灭藻、除臭、净水、漂白作用。广泛用于游泳池水消毒、饮用水消毒、工业循环水处理、食品加工业、饮食卫生业、水产养殖业、日用化学工业、医疗托幼、防疫、垃圾处理、宾馆、餐厅及天灾、人祸后的大面积灭菌，防染。目前，二氯异氰尿酸钠多采用两步法合成工艺，即将氰尿酸与碳酸钠或液碱制成氰尿酸二钠(或氰尿酸三钠)或氰尿酸单钠，然后用氯气或用次氯酸钠和氯气进行氯化，制得二氯异氰尿酸(或三氯异尿酸)，经离心甩干、洗涤后得湿品二氯异氰尿酸(或三氯异氰尿酸)。再将制得的二氯异氰尿酸(或三氯异氰尿酸)再用碳酸钠或液碱(或将三氯异氰尿酸与氰尿酸单钠和液碱)于水介中进行中和反应，然后加热溶解、过滤、冷冻经晶、离心甩干、干燥后得二氯异氰尿酸钠，未套用母液时的收率(以氰尿酸计)为52～54％，若套用结晶母液3次其平均收率(以氰尿酸计)为67.5％左右。在国内尚有“两步干法中和工艺”，即将分离母液后的二氯异氰尿酸湿品直接用碳酸钠干法中和混合，烘干得质量低劣的“二氯异氰尿酸钠”。此法制得的产物实际是二氯异氰尿酸钠与二氯异氰尿酸和碳酸氢钠的混合物。此产物只有在使用时溶于水中才生成二氯异氰尿酸钠。专利号为U.S，3.806,507，134-5、3.988,336、3.993;649；、4.007,182、4.090,023的美国专利专利号为Ger 2,737,791的德国(西德)专利，及日本特公昭38-47；40-29等，均公开了次氯酸钠—氯异氰尿酸钠生产方法。但上述专利所公开的次氯酸钠—氯气一步法合成二氯异氰尿酸钠的方法，所得的二氯异氰尿酸钠产物有如下不足之处1、有效氯偏低(有效氯≤60％)；2、溶解性能差，水不溶解物偏高(水不溶解物≥1.20％)；3、收率低(以氰尿酸计为理论量的58～62.7％)；4、仍有三氯化氮反应生成，生产过程中易发生爆炸。5、结晶后的母液未进行三氯异氰尿酸的回收。两步法制取二氯异氰尿酸钠，需两次分离中间产物和目的物。因此，该方法存在着工艺较长、生产设备多、投资高、操作繁锁、生产环境差的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种高收率、工序少又安全的采用次氯酸钠——氯气一步连续式氯化生产高品质二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸的生产方法。实现本专利技术目的的技术方案为采用次氯酸钠一步连续式合成二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸的方法，包括下列步骤第一步将水、氰尿酸加入到第一反应釜中，并加入液碱反应生成氰尿酸单钠盐——水合物悬浮液；第二步将上述悬浮液与由液碱和氯气生成的次氯酸钠溶液流入到第二反应釜中混合反应生成单氯异氰尿酸二钠盐溶液；第三步一段氯化反应将上述步骤所制得的单氯异氰尿酸二钠盐溶液泵入到第一段防爆氯化反应釜内，通入氯气在15-25℃温度和pH值为9.5～10.0范围内的条件下进行氯化反应；第四步二段氯化反应将上述步骤氯化所制得的反应液，泵入到第二段防爆氯化反应釜内，通入氯气在25～30℃温度和pH值为6.5～7.0范围内的条件下继续氯化反应；第五步除滤渣将上述步骤制得的溶液快速压滤去除滤渣；第六步冷冻结晶将制得滤液温度降至2～5℃，使之结晶； 第七步离心甩干脱水利用离心机甩干得湿品二氯异氰尿酸钠盐和结晶母液；结晶母液加入液碱碱化后，定量连续地泵入防爆氯化反应釜内，保持在7～17℃温度下，连续通入氯气进行氯化，氯化后的悬浮反应液于离心机内甩干、水洗、脱水、干燥得三氯异氰尿酸粉剂产品；第八步将湿品二氯异氰尿酸钠盐干燥得无水二氯异氰尿酸钠。其附加技术特征为在所述的二段氯化反应步骤后，将氯化所制得的氯化完成液连续地溢流入溶解釜内，在38℃温度下低温溶解；在所述的除滤渣步骤后，将制得的滤液流入结晶釜内，加入碳酸钠再通氯气在25～30℃的温度下进行二次补充氯化，至滤液pH值达5.8～6.5止；将所述的湿品二氯异氰尿酸钠盐干燥得无水二氯异氰尿酸钠的步骤包括低温旋流闪蒸干燥和热风旋转滚筒干燥工序；所述的湿品二氯异氰尿酸钠盐经低温旋流闪蒸干燥后可得含两结晶水的二水合二氯异氰尿酸钠；在所述的一段氯化反应和二段氯化反应中，多余的氯气经回收、利用液碱喷淋后所得的次氯酸钠溶液，再定量流入到第二反应釜中混合反应生成单氯异氰尿酸二钠盐溶液；所述的悬浮液与由液碱和氯气生成的次氯酸钠溶液流入到第二反应釜中，混合反应生成单氯异氰尿酸二钠盐溶液的反应温度为12-15℃；所述的结晶母液加入液碱碱化步骤，结晶母液和液碱的比例为SDIC∶NaOH＝1∶0.3(mol比)；所述的液碱的浓度为10——30％。本专利技术所提供的采用次氯酸钠一步连续式合成二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸的方法，与现有技术相比有以下优点1、使设备生产效率提高三倍以上；2、避开生成三氯化氮最多的pH值(pH4-6)，采用固定pH下(一段pH8-10；二段pH6.8～7.2)氯化，减少了三氯化氮生成量；3、采用低于二氯异氰尿酸钠水溶液分解温度下(≤44℃)加热快速溶解、保温压滤除去不溶性杂质，使水不溶物降到≤0.20％；4、采用二次加碱补充氯化，使产品有效氯提高到63.0％；5、采用特制氯代异氰尿酸类产品生产的防爆氯化反应装置作为氯化反应器，解决了该工艺生产中安全防爆的问题；6、调整配比、投料方式及控制条件，提高了收率<二氯异氰尿酸钠盐平均收率(以氰尿酸计)为70～72％>，该收率比原始方法高出9～12％。7、二氯异氰尿酸钠分离后母液再行氯化制得三氯异氰尿酸，每吨二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸180～200kg。总收率平均85％左右。本专利技术提供的采用次氯酸钠一步连续式合成二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸的方法与目前现行两步法相比，该方法还具有生产流程短、设备少、收率高、操作简便易控制、节省人力和动力的特点。与两步干法中和工艺相比具有质量优、操作环境好等特点。与现行次氯酸钠—氯气—步间歇式氯化相比，设备单位有效体积生产效率提高了三倍；节省人力和动力；提高了产品收率。工艺流程图及流程说明附图为本专利技术提供的采用次氯酸钠一步连续式合成二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸钠的方法的工艺流程图。工艺流程说明在氰尿酸单钠反釜内按配比加入水、氰尿酸、液碱配制成氰尿酸单钠一水合物悬浮液。将此悬浮液与次氯酸钠溶液按配比连续定量地流入到单氯异氰尿酸二钠盐反应器内混合反应，生成单氯异氰尿酸三钠盐溶液。将此溶液连续定量地泵入到第一段防爆氯化反应釜内通入氯气维持一定温度和pH值下氯化。氯化后的反应液定量连续地由釜底流入第二段防爆氯化反应釜内通入氯气维持一定的温度和pH值的条件下继续氯化。二段的氯化完成液连续地溢流入溶解釜内，于溶解釜内低温溶解。溶解后快速保温压滤，滤液流入结晶釜内，加入计算量的碳酸再通氯气进行二次补充氯气至规定的pH值后冷冻结晶。温度降至2～5℃后于自动刮刀离心机内甩干，湿品二氯异氰尿酸钠盐进入旋流甩干机内，低温干燥得含两结晶水本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用次氯酸钠一步连续式合成二氯异氰尿酸钠联产三氯异氰尿酸的方法，包括下列步骤：第一步：将水、氰尿酸加入到第一反应釜中，并加入液碱反应生成氰尿酸单钠盐－水合物悬浮液；　第二步：将上述悬浮液与由液碱和氯气生成的次氯酸钠溶液流入到 第二反应釜中混合反应生成单氯异氰尿酸二钠盐溶液；第三步：一段氯化反应：将上述步骤所制得的单氯异氰尿酸二钠盐溶液泵入到第一段防爆氯化反应釜内，通入氯气在１５－２５℃温度和ｐＨ值为９．５～１０．０范围内的条件下进行氯化反应；第四 步：二段氯化反应：将上述步骤氯化所制得的反应液，泵入到第二段防爆氯化反应釜内，通入氯气在２５～３０℃温度和ｐＨ值为６．５～７．０范围内的条件下继续氯化反应；第五步：除滤渣：将上述步骤制得的溶液快速压滤去除滤渣；第六步：冷冻结 晶：将制得滤液温度降至２～５℃间使之结晶；第七步：离心甩干脱水：利用离心机甩干得湿品二氯异氰尿酸钠盐和结晶母液；结晶母液加入液碱碱化后，定量连续地泵入防爆氯化反应釜内，保持在７～１７℃温度下，连续通入氯气进行氯化，氯化后的悬 浮反应液于离心机内甩干、水洗、脱水、干燥得三氯异氰尿酸粉剂产品；第八步：将湿品二氯异氰尿酸钠盐干燥得无水二氯异氰尿酸钠。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伯睿，柴如行，李俊娟，徐可宸，刘荣新，
申请(专利权)人：河北冀衡化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]